Измерение чувствительности ZetaSDR-M

В качестве тестового генератора - Agilent Technologies E8257D, с возможностью установки выходной мощности и частоты в широких пределах.

Выделяемый приемником сигнал контролируется через стереоаудиовход звуковой карты компьютера по CwSkimmer. Дополнительный контроль проводится в наушниках KOSS R=18 Ом и Nokia R=33 Ом.

Используется настройка регулятора громкости входа компьютера на 50% оба канала.
До 50% SNR растет от -10 дБ до -3 дБ. Начиная от 50% SNR не увеличивается.
Фото ниже наглядно показывают как меняется SNR в окне CwSkimmer при включенном тестовом сигнале.

Измерения чувствительности проводятся в режиме 3 кГц Аудио. Полоса вычисления SNR 400 Гц.

Замеченная особенность: тестовая частота ниже и выше опорной дают разного уровня выходную звуковую частоту. Такое ощущение, что CwSkimmer обрабатывает сигнал используя квадратуры для режима 3 кГц Аудио, что несколько неожиданно. (Для устранения данного эффекта следует отключать один из каналов входа сигнала).

Для измерений использую следующие кварцы и опорные частоты:

Q=3686, fг=1843300

Q=7159, fг=3580450

Q=14089, fг=7050300

Q=20250, fг=10125600

Q=28224, fг=14115050

Для измерений подавления зеркального канала использую тестовый сигнал с Vrms = 50 мкВ. 

Для измерений чувствительности условный уровень разборчивого приема -3 дБ (по Cw Skimmer). Прием возможен вплоть до -8 дБ, но это действие уже имеет вероятностный смысл.

Картинка ниже показывает как меняется уровень сигнала по CwSkimmer при изменении тестового сигнала от 0.2 мкВ до 1 мкВ.

 Таблицы измерений далее по тексту представлены для наилучшего варианта 1 мкВ, т.е. в предельном случае приемник ZetaSDR-M можно считать чувствительнее в два раза по напряжению. (т.е. считать, что прием возможен при входных 0.5 мкВ, а не 1 мкВ (пример для 160М))

Таблицы измерений.

N - номер гармоники гетеродина,

Fгетеродин – частота гетеродина, Гц

Fтест – тестовая частота, Гц

Vcw_skim - определенная чувствительность в мкВ при показаниях скиммера  -3 дБ.

dZ – подавление зеркального канала в дБ. Отрицательное число показывает, что произошла инверсия фазы относительно первой гармоники, что легко корректируется выбором I/Q=Left/Right в настройках программы – приемника.

Диапазон 160М

№	Fгетеродин	Fтест	Vcw_skim	dZ
1	1843300	1844000	0.868	24
2	3686600	3687300	28	3
3	5529900	5530600	10	-20
4	7373200	7373900	58	5
5	9216500	9217200	11	-2
6	11059800	11060500	95	4
7	12903100	12903800	40	-22
8	14746400	14747100	48	8
9	16589700	16590400	119	-24
10	18433000	18433700	623	-1
20	36866000	36866700	452	-6
50	92165000	92165700	109	2
100	184330000	184330700	519	минус 0
200		368658000	4500

Диапазон 80М

№	Fгетеродин	Fтест	Vcw_skim	dZ
1	3580450	3581150	1	15
2	7160900	7161600	25	3
3	10741350	10742050	16	-28
4	14321800	14322500	28	9
5	17902250	17902950	31	-18
6	21482700	21483400	229	-5
7	25063150	25063850	15	-3
8	28643600	28644300	37	11
9	32224050	32224750	20	-5
10	35804500	35805200	80	-8
100	358045000	358045700	15000	-14

Диапазон 40М

№	Fгетеродин	Fтест	Vcw_skim	dZ	Fтест2	Vcw_skimIQ
1	7050300	7051000	2	13	7053300	0.8
2	14100600	14101300	20	1	14103600	6
3	21150900	21151600	15	-13	21153900	1.2
4	28201200	28201900	15	8	28204200	6
5	35251500	35252200	4	7	35254500	1.7
6	42301800	42302500	55	-14	42304800	5.2
7	49352100	49352800	8	11	49355100	3.8
8	56402400	56403100	34	8	56405400	6
9	63452700	63453400	32	-6	63455700	5
10	70503000	70503700	56	4	70506000	17

* в данной таблице дополнительно проведено измерение чувствительности вне зоны Fl.o., на частоте Fтест2, а результат измеренной чувствительности показан в столбце Vcw_skimIQ.

Детальнее о отличиях в этих измерениях описано в материале 

http://lavrinenkov.blogspot.com/2018/12/zetasdr-40-zetasdr-sensitivity.html
Диапазон 30М

№	Fгетеродин	Fтест	Vcw_skim	dZ
1	10125600	10126300	3	3
2	20251200	20251900	51	-4
3	30376800	30377500	8	-3
4	40502400	40503100	34	10
5	50628000	50628700	8	8
6	60753600	60754300	41	-5
7	70879200	70879900	69	-12
8	81004800	81005500	23	5
9	91130400	91131100	113	-13
10	101256000	101256700	43	-1

Диапазон 20М

№	Fгетеродин	Fтест	Vcw_skim	dZ
1	14114980	14115680	34	0
2	28230100	28230800	35	0
3	42345150	42345850	35	0
4	56460200	56460900	35	0
5	70575250	70575950	40	0
6	84690300	84691000	40	0
7	98805350	98806050	46	0
8	112920400	112921100	53	0
9	127035450	127036150	57	0
10	141150500	141151200	78	0

Графа подавления зеркального канала показывает, что можно вести прием на одной из «удачных» гармоник, обеспечив надлежащую фильтрацию необходимого диапазона на входе приемника.
С другой стороны чувствительность тоже должна быть хорошей, а это возможно практически только для первой гармоники.

Слуховой контроль, показал, что частота оптимального приема лежит выше 700 Гц, примерно 1000-1800 Гц. Качество наушников, их сопротивление, тоже оказывают влияние.  Таблица  ниже покажет сравнение чувствительности субъективной оценки на слух и определенной по компьютеру.

Вариант	Минимальный уровень сигнала
ZetaSDR-M + PC	1 мкВ
Слуховой прием, KOSS, 700 Гц	10 мкВ
Слуховой прием, KOSS, 1500 Гц	5 мкВ
Слуховой прием, Nokia, 1500 Гц	2 мкВ

Итог:
В наилучшем варианте ZetaSDR-M на 160М показывает чувствительность 1 мкВ, при этом это наихудший для Yaesu FT-817 диапазон по чувствительности, где практически получил около 0.2 мкВ. В конечном итоге ZetaSDR-M уступает заводскому устройству 14 дБ. Несмотря на это ZetaSDR-M в определенных условиях может составить достойную конкуренцию, ведь не зря же в FT-817 есть возможность отключить предусилитель, и включить аттенюацию?!

p.s. в следующей статье объясняется, почему чувствительность ZetaSDR-M лучше, чем написано в данной статье, а разница с FT-817 составляет всего 6 дБ.
http://lavrinenkov.blogspot.com/2018/12/zetasdr-40-zetasdr-sensitivity.html

Лавриненков Игорь / R2AJA

связь:
lis-soft * at * rambler.ru